2017-2019高考化学真题分类汇编专题14元素及其化合物知识的综合应用09_第1页
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1、1专题 14元素及其化合物知识的综合应用1 . 2019 江苏N2O NONO 等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1) N2C 的处理。N2C 是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使NC 分解。NH 与 Q 在加热和催化剂作用下生成 N2C 的化学方程式为。(2)NO NO 的处理。已除去 N2O 的硝酸尾气可用 NaO 溶液吸收,主要反应为NO+NO2OH=2 NO尹HO2NO+2OHNO2一+ NO f+HlO1下列措施能提高尾气中 NO 和 NO 去除率的有(填字母)。A. 加快通入尾气的速率B. 采用气、液逆流的方式吸收尾气C. 吸收尾气过程中定期

2、补加适量 NaOH 溶液2吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO 晶体,该晶体中的主要杂质是 (填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是(填化学式)。(3)NO 勺氧化吸收。 用 NaCIO 溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO 勺去除率。其他条件相同,NO 专化为 N03的转化率随 NaCIO 溶液初始 pH (用稀盐酸调节)的变化如图所示。在酸性 NaCIO 溶液中,HCIO 氧化 NOfc 成 CI-和 NO 二 其离子方程式为pH催化剂【答案】(1) 2NH+2Q= N2O+3HO(2) BC NaNO NOA(3 3HCIO+2NO+H-3CI-+2 NOf+5H溶液

3、pH 越小,溶液中 HCIO 的浓度越大,氧化 NO 的能力越强2【解析】3【详解】(1) NH3与 Q 在加热和催化剂作用下发生氧化还原反应生成知反应有水生成,配平化学方程式为:2NH+2Q - N2O+3HO。A(2A、加快通入尾气的速率,不能提高尾气中NO 和 NQ 的去除率,不符合题意;B、采用气、液逆流的方式吸收尾气,可使气液充分接触,能提高尾气中NO 和 NQ 的去除率,符合题意;C、定期补充适量的 NaOH 溶液可增大反应物浓度,能提高尾气中NO 和 NQ 的去除率,符合题意。故选 BG 由吸收反应:NO+N2+2OH=2NO-+HQ 2NO+2OH=NO-+ NQ-+H2O 可

4、知,反应后得到 NaNO 和 NaNO 昆合溶液,经浓缩、结晶、过滤得到 NaNO 和 NaNO 晶体,因此得到的 NaNO 昆有 NaNO;由吸收反应可知,若 NO 和 NO的物质的量之比大于 1:1, NO 不能被吸收,因此,吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NQ(3)在酸性的 NaCIO 溶液中,次氯酸根离子和氢离子结合生成HCIO, HClO 和 NO 发生氧化还原反应生成NO-和 CI-,根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒,配平离子方程式为在相同条件下,氧化剂的浓度越大,氧化能力越强,由反应pH 越小,溶液中 HCIO 浓度越大,氧化 NO 的能力越强。2 . 2019 浙江

5、4 月选考固体化合物 X 由 3 种元素组成。某学习小组进行了如下实验:广|固体单质|(现象2:呈紫红色)(128 g)碱性浴液1(现象弘焰色反应呈黄色)(恰好中和,消耗0.0200 mol HC1)请回答:(1)_ 由现象 1 得出化合物 X 含有元素(填元素符号)。(2)_固体混合物 Y 的成分 (填化学式)。(3)_X 的化学式。X 与浓盐酸反应产生黄绿色气体,固体完全溶解,得到蓝色溶液,该反应的化学方程式是_。【答案】(1) O(2) Cu 和 NaOH(3) NaCuO 2NaCuO2+8HCI-2NaCI+2CuCb+CI2T +4fO【解析】NbO,根据得失电子守恒和原子守恒可2

6、NO+3HCIO+H)=2ND-+3 Cl-+5H+可知,溶液混合气体现象hCiiso4ii白色变篮色)p 千燥4(过量)(2乂)加热固休混合物Y熾4【分析】固体混合物 Y 溶于水,得到固体单质为紫红色,说明是Cu,产生碱性溶液,焰色反应呈黄色说明含有钠元(3)5OUOH素,与盐酸 HCI 中和,说明为 NaOH(易算出为 0.02mol ),混合气体能使 CuSO 变蓝,说明有水蒸汽。【详解】(1)CuSQ 由白色变为蓝色,说明有水生成,根据元素守恒分析,必定含有0 元素。(2) 现象 2 获得紫色单质, 说明 Y 含有 Cu,现象 3 焰色反应为黄色说明有 Na 元素, 与 HCI 发生中

7、和反应说 明有 NaQH故答案填 Cu 和 NaQH(3) NaQH 为 0.02mol,易算出 m(Na)=0.02X23g=0.46g, m(Q)=m-m(Na)-m(Cu)=2.38-0.46-1.28=0.46g,N(Na):N(Cu) : N(Q)=三斗:二=1: 1: 2,故化学式为 NaCuQ, X 与浓盐酸反应,根据反应现象,产物有 CI2, 和 CuCl2蓝色溶液,因而化学方程式为2NaCu 釧 8HCI2NaCI + 2CuC+ CI2f+ 40。3.2019 北京化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。I.用已准确称量的 KBrQ 固

8、体配制一定体积的 a moIL-1KBrQ 标准溶液;n.取 V1mL 上述溶液,加入过量 KBr,加SQ 酸化,溶液颜色呈棕黄色;向n所得溶液中加入 V2mL 废水;W.向川中加入过量 KI;V.用 b moIL-1N&SQ 标准溶液滴定W中溶液至浅黄色时,滴加2 滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗 NazSQ 溶液 V2mL。已知:12+2Na2S2Q=2Nal+ Na2S4QNazSQ 和 NSC6溶液颜色均为无色(1)1中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 _。(2)1中发生反应的离子方程式是 _。(3 )出中发生反应的化学方程式是 _。(4)_W中加 KI 前,

9、溶液颜色须为黄色,原因是 _。(5)_ KI与KBrQ物质的量关系为n( KI)6n( KBrQ)时,KI 一定过量,理由是 _。(6 中滴定至终点的现象是 _。(7)_废水中苯酚的含量为g-L-1(苯酚摩尔质量:94 g moI-1)。(8)_ 由于 Br2具有 性质,n中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。【答案】(1)容量瓶-+(2)BrQ f+5Br +6H=3Br2+3H2QBr6(4)B2过量,保证苯酚完全反应(5)反应物用量存在关系:KBrQ3Br26KI,若无苯酚时,消耗KI 物质的量是 KBrQ 物质的量的 6 倍,因有苯酚消耗 B2,所以当n(KI)6n(KBr

10、Q)时,KI 一定过量(6) 溶液蓝色恰好消失(8)易挥发【解析】 【分析】本题考查氧化还原反应滴定的综合运用。苯酚与溴反应快速灵敏,但滴定终点难以判断,因而制得一定量的溴分别与苯酚和 KI 反应(溴须完全反应完),而溴与 KI 反应生成的 I2与 NQSQ 进行滴定分析,因而直接 测出与 KI 反应所消耗的溴,进而计算出与苯酚反应消耗的溴,最后根据苯酚与溴反应的系数计算废水中苯 酚的浓度。【详解】(1)准确称量 KBrQ 固体配置溶液所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管,一定规格的 容量瓶,因而该空填容量瓶、量筒。(2) KBrQ 溶液中加入 KBr 和 HSO,溶液颜色呈棕黄色,说

11、明生成Br2,根据缺项配平可知该离子方程式为-+BrO3+5Br +6H =3Br2+3H2O。(3)苯酚和溴水反应得到白色沉淀2,4,6-三溴苯酚,化学方程式为(4)该测量过程是利用一定量的溴分别与苯酚和KI 反应,注意溴须反应完全,且一定量溴的总量已知,部分溴与 KI 反应生成的 I2可利用氧化还原滴定法测量,进而计算出与KI 反应的溴的消耗量,将一定量溴减去与 KI 反应的溴的消耗量,可得与苯酚反应的溴的消耗量,因而一定量的溴与苯酚反应完,必须有剩余的溴与 KI 反应,川中反应结束时,若溶液显黄色说明苯酚反应完,且有溴剩余,以便与KI 反应,故原因为n中生成的 Br2与废水中苯酚完全反应

12、后,川中溶液颜色为黄色,说明有Br2剩余,剩余 B与过量 KI 反应,从而间接计算苯酚消耗的BQ。(7)(6avibv3)946 V2011+ 3Br2I;丨11讣。7(5)n中反应为 KBrO3+ 5KBr + 3H2SQ=3KaSQ+ 3Br2+ 3WO 可知 3n (KBrO3)=ri1(Br2),n中 B“ 部分与苯酚反 应,剩余溴的量设为 n2(Br2) ( ni(Br2)n2(Br2)在”中反应为 BQ+2KI=I2+2KBr,若剩余溴完全反应,则 n(KI) 2n2(Br2),推知 n(KI) 6n(KBrQ3);因而当 n(KI) 6n(KBrQ3) , KI 一定过量。8(6

13、)V中含碘的溶液内加入淀粉,溶液显蓝色,随着Na2QQ 溶液滴入,蓝色变浅直至消失,因而当滴入最后一滴 NQSQ 标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且30s 不变色。(7) n (BrOJ)=aviX10-mol,根据反应 BrOs+ 5Br-+ 6H = 3Br2+ 3出0 可知 n(B2)=3aviX10-mol,溴分别 与苯酚和 KI反应,先计算由 KI 消耗的溴的量,设为 ni(Br2),根据 12+2NstSQ=2Nal+Na2S4Q 可知 l22NaS2Q,- - -31-3又 Br2+2I =I2+2Br 可知 Br2 I2,可得 Br22Na?SO, n(Na2S2Q)= bv3

14、X10 mol, n1(Br2)=bv3x10 mol,再计13算由苯酚消耗的溴的量,设为n2(Br2)= n(Br2)- n1(Br2)=( 3av1- bv3)x10 mol,苯酚与溴水反应的计量2113数关系为 3Br2C6HsOH n(C6HOH)= n2(Br2)=(av1- bv3)x10-3mol,废水中苯酚的含量361(av1- bv3)mol 94g/mol(6av1_bv3)946_V2L(8中生成的溴须被苯酚和KI 完全反应掉,而溴有挥发性,反应时须在密闭容器中进行。4.2019 江苏聚合硫酸铁Fe2(OH)6-2n(SO4)n厂泛用于水的净化。以 FeSO 7HO 为原

15、料,经溶解、氧化、水 解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。(1)将一定量的 FeSO7H.O 溶于稀硫酸,在约 70C下边搅拌边缓慢加入一定量的H2Q 溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。HO2氧化 Fe2+的离子方程式为;水解聚合反应会导致溶液的 PH Q(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于 250 mL 锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(sf+将 Fe3+原为 Fe2+),充分反应后,除去过量的 Sn2+Q用 5.000 x10-2mol L-1溶液滴定至终点(滴定过程中 CRO;一与 Fe2+反应生成 63+和 Fe3

16、+), 消耗bCQ 溶液 22.00 mL。1上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。2计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。【答案】(1) 2Fe2+ H2Q+2H-2Fe3+2H2O减小(2)偏大 n( Cr2O;0=5.000 x10-2molL-1x22.00 mLx10-3L mL1=1.100 x10-3molmol。6 V29由滴定时 CO;JCr3Fe2+fFe3+,根据电子得失守恒可得微粒的关系式:Cr2O6Fe2+(或 Cr2O7十 14H+6Fe - 6Fe +2Cr +7H2O贝 Un(Fe2+)=6n(

17、 Cr2O;)=6 x 1.100 x 10-3mol=6.600 x 10-3mol样品中铁元素的质量:n(Fe)=6.600 x10-3molx56 gmol-1=0.3696 g0.3696 g样品中铁元素的质量分数:w(Fe)=x100%=12.32%3.000 g【解析】【分析】(1) Fe2+具有还原性,H2Q 具有氧化性,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒书写离子方程式;根据水解反应的离子方程式分析溶液pH 的变化;(2) 根据 Sn2+能将 Fe3+还原为 Fe2+判断还原性的强弱,进一步进行误差分析;根据&Cr2O 溶液的浓度和体积计算消耗的K2Cr2O7物质的量,

18、由得失电子守恒计算 n(Fe2+),结合 Fe 守恒和3(Fe)的表达式计算。【详解】(1) Fe2+具有还原性,在溶液中被氧化成Fe3+, HC2具有氧化性,其还原产物为根据得失电子守恒可写出反应 2Fe2+QT2Fe3+2HbO,根据溶液呈酸性、结合原子守恒和电荷守恒,H2Q 氧化 Fe2+的离子方程式为 2Fe2+HQ+2H+=2Fe3+2H2Q HQ 氧化后的溶液为 Fe2(SQ)3溶液,Fe2(SQ)3发生水解反应 Fe2(SQ)3+(6-2n ) HQFe2(OH6-2n( SQ)n+ (3-n ) H2SQ, Fe2(OH6-2n(SQ)n聚合得到聚合硫酸铁,根据水 解方程式知水

19、解聚合反应会导致溶液的酸性增强,pH 减小。(2) 根据题意,Sn2+能将 Fe3+还原为 Fe2+,发生的反应为 Sn2+2Fe3+=Sn4+2Fe2+,根据还原性:还原剂 还原 产物,则还原性 Sri+Fe2+,实验中若不除去过量的 Sn2+,则加入的 KaCQ 先氧化过量的 Sn2+再氧化 Fe2+,导 致消耗的 K2CRQ溶液的体积偏大,则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大。 实验过程中消耗的n( Cr2G2-) =5.000 x10-2mol/Lx22.00mLx10-3L/mL=1.100 x10-3mol由滴定时 Cr2C72-TCr3+和 Fe2JFe3+,根据电子得失守恒,可

20、得微粒的关系式:C2Q2-6Fe2+(或CQQ2-+6Fe2+14H+=6Fe3+2Cr3+7HC)2+2-3-3则 n(Fe)=6n(CO)=6x1.100 x10 mol=6.6x10 mol(根据 Fe 守恒)样品中铁元素的质量:m( Fe) =6.6x10-molx56g/mol=0.3696g0.3696g样品中铁元素的质量分数:3(Fe) =x100%=12.32%103.000g【点睛】本题以聚合硫酸铁的制备过程为载体,考查氧化还原型离子方程式的书写、盐类的水解、氧化还原滴定的误差分析和元素质量分数的计算。易错点是第(2)的误差分析,应利用“强制弱”和“先强后弱”的氧化还原反应规

21、律分析。难点是第(2),注意理清滴定实验中物质之间的计量关系。5.2018 海南铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题:(1)_ 实验室使用稀硫酸和 H32溶解铜片,该反应的化学方程式为 _。(2)_ 电子工业使用FeCh 溶液刻蚀印刷电路板铜箔, 写出该过程的离子方程式 _。配制的 FeCb溶液应保持 _ (填“酸性” “碱性”或“中性”),原因是 _。(3) 溶液中 Cu2+的浓度可采用碘量法测得:2Cu2+5I=2CulJ+I3-I3-+2SQ2=3I+2S2Q2-反应中的氧化剂为 _。现取 20.00 mL 含 Cu2+的溶液,加入足量 KI 充分反应后,用 0.1000m

22、ol L1NSQ 标准溶液滴定至终点,消耗 NQS3 溶液 25.00 mL,此溶液中 Cu2+的浓度为_ mol - L1。【答案】(1) Cu+ HQ+ HzSQ = CuSQ+ 2HO(2)Cu+ 2Fe3+= Cu2+ 2Fe2+酸性 防止 Fe3+水解生成 Fe(QH)32+(3) Cu 0.125【解析】【分析】(1)铜与稀硫酸不反应,稀硫酸的作用是提供酸性环境,增强过氧化氢的氧化性;(2) 由于 Fe3+易水解,因此配制的 FeCb 溶液要保持在酸性条件下,抑制水解;(3) 根据转移的电子数守恒可列关系式求解。【详解】(1) H2Q 在酸性条件下具有强氧化性,能跟铜反应,反应的化

23、学方程式为Cu+ HQ2+ HSQ= CuSQ+ 2H2Q,故答案为:Cu+ H2Q+ H2SQ = CuSQ+2fQ(2)FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,是铁离子把铜氧化成铜离子,反应的离子方程式为Cu+ 2Fe3+= Cu2+ 2Fe2+o由于 Fe3+易水解,因此 FeCb 溶液应保持酸性,目的是防止Fe3+水解生成 Fe(QH)3。3+2+2+3+故答案为:Cu+ 2Fe = Cu + 2Fe ;酸性;防止 Fe 水解生成 Fe(QH)3。(3)反应中的铜的化合价由+2 +1 价,化合价降低,因此,氧化剂为CLI+。根据反应关系:2S2Q2-I3-2Cu2+0.1mol/LX0.02

24、5L xX0.02L110.1mol/LX0.025L= xX0.02L,解得 x=0.125mol/L故答案为:Cu2+; 0.125。6.2018 天津下图中反应是制备 SiH4的一种方法,其副产物 MgC6NH 是优质的镁资源。回答下列问题:12(1)MgC26NHH所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H除外):_ ,Mg 在元素周期表中的位置: _ ,Mg(OH)z 的电子式: _(2)_A2B 的化学式为 _。反应的必备条件是_。上图中可以循环使用的物质有_ 。(3)_在一定条件下,由SiH4和 CH 反应生成 H2和一种固体耐磨材料_ (写化学式)。(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加

25、入浆状Mg(OH)z, 使燃烧产生的 SQ 转化为稳定的 Mg 化合物,写出该反应的化学方程式: _。(5) 用 Mg 制成的格氏试剂(RMgB)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:I8Mgl)RfCHRBr - RMgBr- RCHR1(R:烧理;RS 绘展或 Hi无水乙强2)依据上述信息, 写出制备 CHJCHICHCHJ所需醛的可能结构简式:_【答案】(1)r(H+)r(Mg2+)r(N3-)r(CI-)第三周期HA族(2)MgSi 熔融,电解 NH3, NH4CI(3)SiC(4)2Mg(QH”2SQ+Q=2MgSQ+2H2Q(5)CHCHCHQ CHCHQ【解析】根据反

26、应的流程过程,先判断出AaB 的化学式,带入框图,结合学习过的相关知识进行分析即可。13(1) MgC2 6NH3所含元素的简单离子为 Mg*、Cl、lN、H,比较离子半径应该先看电子层,电子层多半径大,电子层相同时看核电荷数,核电荷数越大离子半径越小,所以这几种离子半径由小到大的顺序为:r(H+)r(Mg2+)r(N3-)r(CI-)。Mg 在周期表的第三周期nA族。氢氧化镁是离子化合物,其中含有1 个 Mg+和 2 个 QH,所以电子式为:(2)减小14(2)根据元素守恒, AB中就一定有 Mg 和 Si,考虑到各自化合价 Mg 为+2, Si 为-4,所以化学式为 MgSi。反应是 Mg

27、Cl2熔融电解得到单质 Mg,所以必备条件为:熔融、电解。反应需要的是MgSi、 NH3和 NHCI, 而后续过程又得到了 NH 和 NHCI,所以可以循环的是 NH 和 NHCI。(3)在一定条件下,由SiH4和 CH 反应生成 H2和一种固体耐磨材料,该耐磨材料一定有Si 和 C,考虑到课本中介绍了碳化硅的高硬度,所以该物质为SiC。(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状 Mg(OH使燃烧产生的 SO 转化为稳定的 Mg 化合物,二氧化硫是酸性氧化物与氢氧化镁这样的碱应该反应得到盐(亚硫酸镁),考虑到题目要求写出得到稳定化合物的方程式,所以产物应该为硫酸镁(亚硫酸镁被空气中的氧气氧化得到),

28、所以反应为: 2Mg(OHb+2SO+Q=2MgSQ+2HQ(5) 利用格氏试剂可以制备心现在要求制备WCHQHM,所以可以选择 R 为 CHCH, R为 CH; 或者选择 R 为 CH,R为 CHCH,所以对应的醛 R CHO 可以是 CH3CHCHO 或 CHCHO点睛:本题是一道比较基本的元素综合问题,比较新颖的是在题目的最后一问中加入了一个有机小题,这样的无机有机综合题目是比较少见的,当然难度并不大。第(4)小题中的反应,可以参考必修1 的课后练习中涉及的钙基固硫问题。方程式中按道理应该加上反应的条件,例如:加热。7. 2018 江苏碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸

29、铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末,反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液,反应方程式为(2-x) Al2(SO)3+3xCaCO+3xHO2 (1-x)Al2(SO4)3xAl(OH)3+3xCaSQj +3xCOf生成物(1-x) Al2(SOJ3xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸 铝溶液的脱硫效率。(1)制备碱式硫酸铝溶液时, 维持反应温度和反应时间不变,提高x值的方法有 _。(2)_ 碱式硫酸铝溶液吸收 SQ 过程中,溶液的 pH_ (填“增大”、“减小”、“不变”)。(3)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值,测定方法如下:1取碱式硫酸铝溶液 25.00 mL,加入盐酸酸化的过

30、量 BaCl2溶液充分反应,静置后过滤、洗涤,干燥至 恒重,得固体 2.3300 g。2取碱式硫酸铝溶液 2.50 mL ,稀释至 25 mL,加入 0.1000 mol L-1EDTA 标准溶液 25.00 mL ,调节溶 液 pH 约为154.2,煮沸,冷却后用 0.08000 mol L-1CuSO 标准溶液滴定过量的 EDTA 至终点,消耗 CuSO 标准溶液 20.00 mL(已知 Al3+、Cu2+MEDTA 反应的化学计量比均为 1 : 1 )。计算(1-x) Al2(SO4)3xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。【答案】(1)适当增加 CaCO 的量或加快搅拌速率16(3

31、) 25mL 溶液中:n(SO42-)=n(BaSO4)=2.330091=0.0100 mol233g mol -2.5 mL 溶液中:-1-4LmL =9.000X10 mol3+325 mL 溶液中:n(Al )=9.000X10-mol1 mol (1 -x)Al2(SO4)3XAI(OH)3中3+n(Al )=(2n(AI3)_(SO2)2-x)mol;n(SO4)=3(1-x)mol32 x = 9.000汇10 molx_04131 -x0.0100mol【解析】分析:(1)提高 x 的值,即促进 Al3+的水解和 CaSO 的生成。(2)碱式硫酸铝溶液吸收 SO,溶液碱性减弱,

32、pH 减小。(3)根据加入过量 BaCb 溶液产生的固体计算 n(SQ2-);由消耗的 CuSO 计算过量的 EDTA 由 Al3+消耗的EDTA 计算 n(Al3+);根据 n(Al3+)与 n(SQ2-)之比计算 x 的值。详解:(1)制备碱式硫酸铝溶液,维持反应温度和反应时间不变,提高x 的值,即促进 Al3+的水解和 CaSO的生成,可以采取的方法是:适当增加CaCO 的量、加快搅拌速率。(2)碱式硫酸铝溶液吸收SO,溶液碱性减弱,pH 减小。(3)25mL 溶液中:n(SQ2-) = n(BaSQ) =2.3300g=0.0100 mol233g mol2.5 mL 溶液中:n( A

33、l3+) = n( EDTA-n( Cu2+) =0.1000 mol L-1x25.00 mLX10-3L mL1-0.08000 molL-1X20.00mLX10-3LmL1=9.000X10-4mol25 mL 溶液中:n(Al3+) =9.000X10-3mol1 mol (1-x ) Al2(SC4)3 xAl ( OH3中 n (Al ) = (2-x ) mol; n(SQ-) =3 (1-x ) mol3 +_3他丄=土乞=9.000 10氏,解得 x=o.41。n( SO4)(1 -x)0.0100mol点睛:本题以碱式硫酸铝溶液的制备原理为背景,考查反应原理的理解、反应条

34、件的控制和有关化学式的计算。解题的关键有:向硫酸铝溶液中加入CaCO 生成碱式硫酸铝溶液,CaCO 的作用是调节 pH 促进 Al3+水解,同时将 SQ2-转化为 CaSO 沉淀;理解溶液中的离子反应与实验滴定方法的定量计算,理清物质间的 】.曰. W计量天糸。8.2018 新课标川KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:(1)_KIO3的化学名称是 。(2) 利用“ KCIO3氧化法”制备 KIO3工艺流程如下图所示:n(AI3+)=n(EDTA)-n(Cu2+)=0.10001molL X25.00mLX10-3LmL1-0.08000 molL-1X20.00

35、mLX10-317“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、CI2和 KCI。“逐 CI2”采用的方法是。“调 pH中发生反应的化学方程式为(3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式 _ 。2电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 _ ,其迁移方向是 _.W阳舄子套换脱KOlhh KOH18由 a 到 b。3KCIO3氧化法的最大不足之处在于,生产中会产生污染环境的氯气。点睛:题目的电解过程,可以理解为:阳极区的单质碘和氢氧化钾反应:312+ 6K0H = KIO3+ 5KI + 3H2。,生成的碘离子在阳极失电子再转化为单质碘,单质碘再与氢氧化钾反应,以上反

36、应反复循环最终将所有的碘都转化为碘酸钾。阴极区得到的氢氧化钾可以循环使用。9.2017 江苏铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为 A12O3,含 SiO2和 F&O 等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:NaOHNaHCOj溶潅溶液6注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)_ “碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 _ 。(2)向“过滤I”所得滤液中加入_ NaHCO 溶液,溶液的 pH (填“增大”、“不变”或“减小”)。(3)_“电解I”是电解熔融 AI2Q,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是 _。(4)_ “电解n”是电解 N&CO 溶液,原理如图所示。阳

37、极的电极反应式为 _ ,阴极产生的物质 A 的化学式为 _。阳离子更换廡(5)铝粉在 1000C时可与 N2反应制备 AlN。在铝粉中添加少量 NHCI 固体并充分混合,有利于 AlN 的制备,其主要原因是_ 。【答案】(1) AI2Q+2OH2AIO2-+HO(2)减小19(3)石墨电极被阳极上产生的Q 氧化2 _-_(4)- 4CO3_+2H24e4 HCOf+TH2(5)NHCI 分解产生的 HCI 能够破坏 Al 表面的 AlO薄膜【解析】结合流程及题中信息可知,铝土矿在碱溶时,其中的氧化铝和二氧化硅可与强碱溶液反应,过滤 后,滤液中偏铝酸钠与碳酸氢钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,氢氧

38、化铝经灼烧后分解为氧化铝,最后电解熔融的氧化铝得到铝。碳酸钠溶液经电解后可以再生成碳酸氢钠和氢氧化钠进行循环利用。(1)氧化铝为两性氧化物,可溶于强碱溶液生成偏铝酸钠和水,离子方程式为Al 2Q+2OH2AIO7+HO。(2) 为了提高铝土矿的浸取率,氢氧化钠溶液必须过量,所以过滤I 所得滤液中含有氢氧化钠,加入碳酸氢钠溶液后,氢氧化钠与碳酸氢钠发生反应生成碳酸钠和水,所以溶液的pH 减小。(3) 电解 I 过程中,石墨阳极上氧离子被氧化为氧气,在高温下,氧气与石墨发生反应生成气体,所以,石墨电极易消耗的原因是被阳极上产生的氧气氧化。(4 )由图中信息可知,生成氧气的为阳极室,溶液中水电离的O

39、H 放电生成氧气,破坏了水的电离平衡,碳酸根结合 H+转化为 HCO3:所以电极反应式为 4C03-+2H2O4e-4HCO T+C2T,阴极室氢氧化钠溶液浓度变大,说明水电离的H+放电生成氢气而破坏水的电离平衡,所以阴极产生的物质A 为 H20(5)铝在常温下就容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜。氯化铵受热分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜,所以加入少量的氯化铵有利于AIN 的制备。【名师点睛】本题通过化工流程考查了课本上学过的从铝土矿提取铝的元素化合物的知识,在问题中又结 合原料的循环利用考查了电解原理。制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具 体的目标

40、、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上,分析时要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现实角度等方面考虑;解答时要先看框内,后看框外,里外 结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。而且还要看清问题,不能答非所问。要 求用理论回答的试题应采用“四段论法”:本题改变了什么条件(或是什么条件)T根据什么理论或性质T所以有什么变化T结论,如本题最后一个问题,只要注意了铝表面易生成氧化膜和氯化铵受热易分解这两 条性质,即可想到分解产物对氧化膜的作用,所以备考时,要多看课本上元素化合物方面内容,知道学了 哪些,大多数的试题的根都在课本上。10.

41、2017 海南锂是最轻的活泼金属,其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题:(1) 用碳酸锂和 _ 反应可制备氯化锂,工业上可由电解LiCI KCI 的熔融混合物生产金属锂,阴极上的电极反应式为 _ 。(2) 不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾,其原因是_ 。(3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分,可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬20脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是 _ 。(4) LiPF6易溶于有机溶剂,常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解,其热分解产物为PR 和21【答案】(1)盐酸 Li+ e_ Li(2 )金属锂在 CQ 仍可燃烧(3)分别取

42、样品进行焰色反应,锂盐焰色为深红色,钠盐焰色为黄色,钾盐焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃)(4) LiF【解析】(1)碳酸锂制备氯化锂,利用碳酸锂的性质与碳酸镁的性质相似,因此碳酸锂与盐酸反应制备氯化锂,根据电解原理,阴极上发生还原反应,得到电子,电极反应式为Li+ e_ Li ;(2)根据元素周期表中对角线原则,Li 和 Mg 的性质相似,Mg 能在 CQ 中燃烧,Mg 与 CQ 反应生成 MgO 和 C, 因此锂也能与 CO 反应,因此不能用 CO 灭火;(3) 阳离子不同,阳离子属于碱金属元素,因此采用焰色反应进行鉴别,分别取样品进行焰色反应,锂盐焰色为深红色,钠盐焰色为黄色,钾盐焰色为紫色(

43、透过蓝色钴玻璃);(4)LiPF6中 Li 显+ 1 价,P 显+ 5 价,F 显一 1 价,PFs中 P 显+ 5价,F 显一 1 价,因此 LiPFe分解不属于 氧化还原反应,根据元素守恒,另一种产物中含有 Li,即另一种产物是 LiF。【名师点睛】本题考查化学反应原理,涉及物质的制备,元素及其化合物的性质、焰色反应、电极反应式的书写等知识,本题从元素周期表中的对角线原则进行判断,Li 和 Mg 处于对角线,性质具有一定的相似性,属于中等题,平时学生需要夯实基础,注意知识的综合运用。11.2017 天津H2S 和 SQ 会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的

44、排放,回答下列方法中的问题。I.H2S 的除去方法 1 :生物脱 H2S 的原理为:HZS+FQ(SQ4)3-SJ+2FeSQ+H2SQ硫杆菌4FeSQ+ Q2+2H2SQ2Fe2(SQ4)3+2H2Q(1)_ 硫杆菌存在时,FeSQ 被氧化的速率是无菌时的 5X105倍,该菌的作用是 _。(2)_ 由图 3 和图 4 判断使用硫杆菌的最佳条件为_ 。若反应温度过高,反应速率下降,其22方法 2 :在一定条件下,用 H2Q 氧化 fS23(3)随着参加反应的n(H2Q)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当门门(出出02)/n(WS)=4 时,氧化产物的分子式为_ 。n.SQ 的除去方法 1 (

45、双减法):用 NaQH 吸收 SQ,并用 CaQ 使 NaQH 再生SQ2NaQH 溶阪*、Na?SQ 溶液l CaQ(4)_ 写出过程的离子方程式:; CaQ 在水中存在如下转化:CaQ(s)+ H20 (|)= Ca(QH)2(s)Ca2+(aq)+2QH-(aq)从平衡移动的角度,简述过程NaQH 再生的原理 _。方法 2 :用氨水除去 SQ528(5) 已知 25C,NH H20 的 &=1.8X10-, HSQ 的Kai=1.3X10-, 2=6.2X10-。若氨水的浓度为 2.0molL-1,溶液中的c(QH)=_ molL-1。将 SQ 通入该氨水中,当c(QH)降至71

46、21.0X10-molL时,溶液中的c( SQ3=/c(HSQf)=_ 。【答案】(1)降低反应活化能(或作催化剂)(2)30C、pH=2.0蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)(3)H2SQ(4)-2QH+SQ S02+HZQSQ2与生成 CaSQ 沉淀,平衡向正向移动,有NaQH 生成-3(5)6.0X100.62【解析】(1)根据硫杆菌存在时的反应速率是无菌时的5X105倍可知,反应速率显著增大,则硫杆菌的作用是作催化剂,降低了反应的活化能。(2) 根据图 3 可知,温度 30C左右时,氧化速率最大,根据图 4 可知,pH=2.0 时氧化速率最大,所以使用硫杆菌的最佳条件为 30C、pH=2.

47、0 ;若反应温度过高,硫杆菌蛋白质变性失去活性造成反应速率下降。(3)根据化合价升降,当n(H2C2)/n(H2S)=4 时,4 mol H 2Q 转移 8 mol 电子,贝 U 1 mol H2S 也转移 8 mol 电 子,化合价从-2 价升高到+6 价,所以氧化产物为 SQ。(4)过程是 NaQH 与 SQ 的反应,反应的离子方程式为242QH+SQ- SQJ_+H2Q;根据 CaQ 在水中的转化:CaQ(s)+H2Q(l) =Ca(QH)2(s)_ Ca2+(aq)+2QH-(aq), 过程中 NQSQ 加入 CaQ 后, SQ;与 Cai+生成 CaSQ沉淀,平衡向正向移动,有 Na

48、QH 生成。251尿素CO(NHz)2水溶液热分解为 NH 和 CO,该反应的化学方程式: _。2反应器中 NH 还原 NO 的化学方程式:_。3当燃油中含硫量较高时,尾气中SO 在 Q 作用下会形成(NHSQ,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:_ 。4尿素溶液浓度影响 NQ 的转化,测定溶液中尿素(M=60 g mol-1)含量的方法如下:取ag 尿素 溶液,将所含氮完全转化为 NH,所得 NH 用过量的V1mL o molL-1H2SQ 溶液吸收完全,剩余 H2SQ. 1用V2mLC2molLNaOH 溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是 _ 。(2) NSR(NO 储存还原)工作原理:NO 的储存和还原在不同时段交替进行,如图a 所示。NO0;储存还原性尾气旳H?011N Pt j还原图1通过 BaO 和 Ba(NO)2的相互转化实现 NO 的储存和还原。储存 NO 的物质是 _ 。2用 H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图 b 表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与 Ba(NO)2的物质的量之比是_ 。3还原过程中,有时会产生笑气(N2O。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO 有关。在有氧+-C(NH )c(OH)(5)根据 NH H

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